• 沒有找到結果。

本研究計畫試圖以一個三年期之單一大型整合型計畫,結合電腦 輔助教學、教育科技、教育心理、工程力學、工程數學、電腦輔助工 程之多方研究人員,針對目前大專院校工程相關科系在教授工程力學 及數學課程時,普遍存在且似乎日益嚴重之學生學習興趣低落與教學 效果不彰之問題,重新全面檢討工程力學與數學之課程與教學,進行 需求分析、整合性課程分析與設計發展、教學策略分析設計、實驗教 學、教學與學習評鑑、輔助教學軟體工具與網站之規劃設計與建構等 研究,希望能提供大專工程力學與數學之課程設計教學一個新的思考 方向,並發展出一套新的整合性工程力學與數學教學課程與相關輔助 教學軟體工具,期能大幅改善大專工程力學與數學教學之品質與成 果。在經過了近一年十個月的努力之後,總計畫下之三個子計畫皆已 有了不錯的成果,各計畫(包括總計畫及三個子計畫)團隊間的分工 合作與默契也十分良好,目前之主要研究成果包括對大專院校力學與 數學相關課程之教學與學習概況與成效調查及結果討論、基礎力學與 工程數學課程之單元規劃與整合、虛擬力學實驗室之建立、輔助教學 之互動性元件的設計與評估與教學資源共享網站的規劃設計及建構 成果,皆已整合並說明於本報告的第二章至第六章中。此外,本研究 成果亦已發表於第 16 屆電腦輔助教學研討會(謝尚賢等,2003 及莊 勝欽等,2003),並已將部分成果投稿國外期刊(Chen et al.,2003)。

接下來,本計畫將依照第一章中所說明的研究方法與步驟,繼續 深化研究的成果,目前正在積極進行且希望在近期完成的工作主要 為:大專院校力學與數學相關課程之教學與學習概況與成效問卷調查 結果之發表、工程力學核心課程單元之進一步整合性規劃設計與發

展、工程數學與工程力學之課程整合之問卷結果分析、繼續擴大力學 虛擬實驗室之建構成果、輔助工程力學與數學教學之資源共享網站的 持續發展等。

參考文獻

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Chen, C. S., S. H. Hsieh, S. C. Chuang, and S. S. Lin (2003). “A Prelab Tutoring System for Strength of Materials Experiment,” Computer

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Chevalier, L. R., J. N. Craddock, P. C. Riley, and B. J. Trunk (2000).

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Computer Application in Engineering Education, 8 (1), pp. 31-37.

Fang, X. D., S. Luo, N. J. Lee, and F. Jin (1998). “Virtual Machining Lab for Knowledge Learning and Skills Training,” Computer Applications in

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謝尚賢、徐新逸、呂良正、陳俊杉、劉格非 (2003),”由大專院校

附錄一: 大專院校力學與數學相關課程教學概況與成效

__________________________________________________________________________

如果您曾教授過力學及數學相關課程,請填寫全份問卷。

□ 其他大學部力學相關課程(請填寫):______________________

1a. 請問以上所選課程是否為必修課程? □是 □否

1b. 請問以上所選課程需修習____學期,共____學分數,每週授課____小時

2. 請問您是否同意在教授(前題)所選力學課程時有下列之困難?

(7)學生的數理基礎差 □ □ □ □ □

□教室設備不足 □其他(請說明):_____________________

9. 請問您認為教授所選力學課程是否需要電腦輔助工具?

□十分需要 □還算需要 □沒意見 □不需要 □完全不需要 原因:____________________________

10. 如果要使用電腦輔助工具來協助所選力學課程之教學,請問下列工具對教學之幫助

(6)其他:_________________________ □ □ □ □ □

12b. 請問以上所選課程需修習____學期,共____學分數,每週授課____小時 13. 請問您是否同意在教授(前題)所選數學課程時有下列之困難:

16. 請問您覺得目前的學生學習所選數學課程的態度與過去的學生比起來如何?

如果答「是」,請問所使用之工具為何?_____________________________________

如果答「否」,請問原因為(可複選)

□沒有需要 □找不到適當的電腦輔助工具 □對電腦工具不熟悉

□課堂時間不足 □軟體價格太貴 □無適當人力協助

□教室設備不足 □其他(請說明):_____________________

19. 請問您認為教授所選數學課程是否需要電腦輔助工具?

□十分需要 □還算需要 □沒意見 □不需要 □完全不需要 原因:____________________________

20. 如果要使用電腦輔助工具來協助所選數學課程之教學,請問下列工具對教學之幫助

□同意 □不同意,原因為_____________________________________________

24. 請問您是否同意,如果這些程度較高的數學知識,已在這些力學課程中直接教授,

則不需在現有的工程數學中教授,進而可濃縮現有工程數學之內容?

□同意 □不同意,原因為_____________________________________________

PART IV:請您提供下列的基本資料:

25. 請問您目前任教之學校為____________________ 科系為______________________

26. 請問您從事大專教學年資為_________年,目前之職稱為____________

27. 請問您的年齡為

□35 歲(含)以下 □ 35-40 □ 40-45 □45-50 □50-55 □55-60 □60 歲以上 麻煩請將填完之問卷以郵寄方式寄回:106 台北市羅斯福路四段一號 國立台灣大學土 木工程學系 謝尚賢 教授收,再次謝謝您的協助!

附錄二: 大專院校力學與數學相關課程學習概況與成效 問卷調查表

各位工學院的同學,你好:

本人與幾位老師同仁們目前正執行一題目為「整合性工程力學與數學教學課程之 規劃、設計與發展」之國科會整合型計畫,希望能透過此研究案,探討有關大專力學 相關課程(含靜力學、動力學、材料力學、流體力學、土壤力學、熱力學、結構學等)

及數學相關課程(含工程數學、微積分等)之整合與其教學策略及方法之相關議題,

並擬設計發展及導入輔助教學軟體工具、虛擬力學實驗室與輔助教學網站,以提高學 生學習動機與興趣,增加學生對問題的了解與解決真實問題之能力,改善教與學之品 質與成果。但是,首先我們需要先對目前大專院校工程相關科系學生在力學及數學相 關課程上之學習概況與成效進行瞭解,因此需要各位同學幫我們填寫這份問卷,提供 我們你在學習力學與數學相關課程上之經驗與心得,還有你對整合力學與數學相關課 程之看法,在此先謝謝你的協助,撥冗為我們填答此問卷!

台大土木系 副教授 謝尚賢 敬上 91 年 5 月 __________________________________________________________________________

PART I:請回答下列有關學習力學相關課程之問題:

28. 請問你曾經修習過的力學相關課程(可複選)

□ 應用力學(通常為靜力學與動力學之合併) □靜力學 □動力學

□ 材料力學 □流體力學 □土壤力學 □熱力學 □結構學

□ 其他(請填寫):______________________

29. 請你自評你在學習力學相關必修課程之平均成績在同班同學中排名屬 □前 25%以內 □25% - 50%之間 □50% - 75%之間 □75%以後 30. 請依難度依 1(最難),2,3 次序標明你覺得最難學習的三門力學課程:

應用力學 □靜力學 □動力學 □材料力學 □流體力學

土壤力學 □熱力學 □結構學 □其他(請填寫):_____________

31. 請問你是否同意下列你在學習上題(第 3 題)所選三門力學課程時之態度?

(13)老師要求不夠嚴格 □ □ □ □ □ (14)修課太多,以致學習時間不足 □ □ □ □ □ (15)課外活動太多,以致學習時間不足 □ □ □ □ □

*** 以下 6-8 題中所討論之電腦輔助工具,並不包括僅是將教材以電子

38. 請問你是否同意下列你在學習數學相關課程時之態度?

(11)老師的教學方式不適合我 □ □ □ □ □

(12)老師要求不夠嚴格 □ □ □ □ □

(13)修課太多,以致學習時間不足 □ □ □ □ □ (14)課外活動太多,以致學習時間不足 □ □ □ □ □

*** 以下 13-15 題中所討論之電腦輔助工具,並不包括僅是將教材以電 子化方式呈現之文書處理及簡報軟體工具

40. 請問你學習數學相關課程是否曾使用電腦輔助工具?

□是 □否

如果答「是」,請問所使用之工具為何?___________________________________

效果如何?___________________________________

41. 請問你認為學習數學相關課程是否需要電腦輔助工具?

44. 對於上題所選所需數學程度較高之力學課程,請問你是否同意這些程度較高的數學 知識,可在這些力學課程中直接教授?

□同意 □不同意,原因為_____________________________________________

45. 請問你是否同意,如果這些程度較高的數學知識,已在這些力學課程中直接教授,

則不需在現有的工程數學中教授,進而可濃縮現有工程數學之內容?

□同意 □不同意,原因為_____________________________________________

PART IV:請你提供下列的基本資料:

46. 請問你在修習大專力學與數學相關課程時所就讀之 學校為_________________________

科系為_________________________

47. 請問你目前為 □博士生 □ 碩士生 □ 大三 □大四 □其他:_______________

麻煩請將填完之問卷以郵寄方式寄回:106 台北市羅斯福路四段一號 國立台灣大學土 木工程學系 謝尚賢 教授收,再次謝謝你的協助!